عنوان پایان نامه

تعیین ضخامت لا یه ا لا ستیک لیتوسفر با استفا ده از داده های ثقل سنجی تو پو گرا فی مطاله موردی ایران


    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40806
    تاریخ دفاع
    ۳۰ بهمن ۱۳۸۷

    بر اساس نظریه برگشت پذیری الاستیکی، سنگ های موجود در لایه الاستیک لیتوسفر که بر مرز گسل ها واقع است، در اثر حرکت ورق های پوسته دچار کرنش شده و انرژی الاستیکی در آن ذخیره می گردد. به مرور زمان، در اثر ادامه روند حرکت ورق ها، تغییر شکل و انرژی ذخیره شده افزایش یافته و در نهایت بر مقاومت الاستیکی لایه غلبه می نماید و آن را گسیخته می کند. موج و انرژی آزاد شده از این گسیختگی، زلزله را پدید می آورد. از آنجایی که مقدار و محدوده زمانی انرژی ذخیره شده در لایه الاستیک، به ضخامت آن بستگی دارد، با تعیین این پارامتر، امکان برآورد شدت زلزله های احتمالی و محدوده تحت تاثیر آن، فراهم می گردد. در مدل ایزوستازی خمش پوسته ای، فرض بر آن است که لیتوسفر در اثر وزن ذاتی خود و توپوگرافی واقع بر آن دچار خمش الاستیکی می گردد و آنومالی جاذبه هوای آزاد که در سطح زمین اندازه گیری می شود متاثر از افزونی جرم توپوگرافی واقع در پوسته نسبت به هوا (در مناطق قاره ای) یا آب (در مناطق اقیانوسی) و کاستی جرم در ریشه آن نسبت به منتل مجاور می باشد. از این رو، در این تحقیق، با استفاده از آنالیز طیفی داده های توپوگرافی و آنومالی جاذبه هوای آزاد با استفاده از تبدیل فوریه و با فرض برقراری تعادل ایزوستازی خمش پوسته ای، به محاسبه ضخامت لایه الاستیک لیتوسفر در نواحی مختلف ایران پرداخته شده است. داده های آنومالی جاذبه مورد نیاز، با استفاده از مدل ژئوپتانسیل EIGEN-GL04C تولید شده است. این مدل، بعد از مقایسه ژئوئید حاصل از آخرین مدل های ژئوپتانسیل موجود با ژئوئید حاصل از داده های GPS-leveling، به عنوان بهترین مدل برای تولید داده های آنومالی جاذبه، تعیین شده است. از آنجایی که داده های تولید شده از مدل ژئوپتانسیل EIGEN-GL04C عاری از فرکانس های بیشتر از n = 360 (معادل نرخ نمونه برداری 30 دقیقه ای) است، این داده در یک شبکه تولید شده است. داده های توپوگرافی مورد نیاز نیز با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی ETOPO5 در یک شبکه تهیه شده اند. داده های زمینی که توسط NCC و BGI تهیه شده اند نیز برای سنجش نتایج حاصل از آنالیز داده های مدلی مورد استفاده قرار گرفته اند. البته با برای جلوگیری از خطای الیسینگ حاصل از آنالیر فوریه داده های مذکور، از فیلتر پایین گذر در فضای مکان جهت حذف فرکانس های بالاتر از n = 360 استفاده شده است. در نهایت، در چند ناحیه از ایران، عدم وقوع خمش پوسته ای نتیجه گرفته شده است که با تحقیقات انجام شده قبلی مطابقت دارد. همچنین مقایسه ضخامت لایه الاستیک برآورد شده با داده-های لرزه ای، وقوع تعداد زیادی از زلزله های بزرگتر یا مساوی پنج ریشتر را در محدوده الاستیکی پوسته، نشان می دهد.
    Abstract
    Abstract: As plates shift on opposite sides of a fault, they accumulate energy and slowly deform until their internal strength is exceeded. At that time, a sudden movement occurs along the fault, releasing the accumulated energy, and the rocks snap back to their original unreformed shape. Elastic thickness of the lithosphere plays an important role in the value of the stored energy. On the other hand, if the elastic layer of lithosphere would be known, we can estimate the magnitude of probable earthquakes. In flexural isostasic model, the crust acts as an elastic plate and its inherent rigidity spreads topographic loads over a broader region. Spectral analysis of topography and free-air gravity anomaly is an appropriate way to estimate elastic thickness of lithosphere. In this research, we used EIGEN-GL04C and ETOPO5 in a regular grid to generate free-air gravity anomaly and topography, respectively. By Fourier spectral analysis of the data and flexural isostasic model, we estimated elastic thickness of lithosphere in Iran. Moreover, terrestrial gravity was used. Finally, we could show Iran’s crust is not flexed in some regions. It is compatible with crustal structure of other investigations. Moreover, we found almost all enormous earthquakes occur in the estimated layer.